DE667007C - Auslassventil fuer luftgekuehlte Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Auslaßventil für luftgekühlte $rennkraftmaschinen Es ist im allgemeinen schwierig, die Wärme vom Auslaßventil eines Verbrennungsmotors abzuleiten, um das Ventil zu kühlen. Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, die Wärme sowohl von außen als auch von innen vom Ventilkörper abzuleiten. Z. B. soll Quecksilber in der röhrenförmigen Ausbohrung des Ventilschaftes verdampfen, und die Dämpfe sollen ihre Wärme .an einen auf dein Ventilschaft aufgeschraubten Rippenkörper abgeben. Ferner soll nach einem ,anderen bekannten Verfahren die Wärme des Ventilkörpers durch einen eingelegten Kupferstab abgeleitet werden.
• Da aber Quecksilberdämpfe sehr schlechte Wärmeleiter sind, ist ,auch die Möglichkeit, Wärme mit ihrer Hilfe abzuleiten, sehr gering.
• Andererseits unterliegt der in den hohlgebohrten Ventilschaft eingelegte Kupferstab einer anderen Wärmeausdehnung als Stahl, d. h. beide Körper werden sich bei zunehmender Temperatur verschieden ausdehnen.
• Diese Nachteile sucht die vorliegende Erfindung in folgender Weise zu beseitigen: Ein mit Kühlrippen versehener Mantel z aus einem Werkstoff von besserer Wärmeleitfähigkeit ,als Stahl (z. B. Aluminium, Elektron, Kupfer, Silber) umgibt den Ventilschaft i so: weit, als er aus seiner Führung herausragt. Zwischen dem Ventilschaft und dem umgebenden Mantel würde aber bei Erwäizriung infolge der verschiedenen Ausdehnung beider Metalle bald ein merklicher Luftspalt entstehen, der einer guten Wärmeüberleitung vom heißen Ventilkörper .auf den wärmeableitenden Rippenmantel hinderlich sein würde, da Luft ein sehr schlechter Wärmeleiter ist. Somit sieht die Erfindung vor, daß von vornherein ein kleiner Zwischenraum 3 zwischen dem Ventilschaft und dem Aluminiumrippenmantel gelassen wird, der ein ,genaues Anpassen des Mantels z an die Form des Ventilschaftes unnötig macht. Dieser Zwischenraum wird erfindungsgemäß mit einer Metallegierung von so. niedrigem Schmelzpunkt ausgefüllt, daß diese - beim Stillstand des Motors erstarrtzu schmelzen beginnt, sobald beim laufenden Motor so viel Wärme an den Ventilschaft abgegeben wird, daß der Schmelzpunkt der Legierung überschritten wird. Es sind hier :erfindungsgemäß Legierungen von Blei, Zinn, Zink, Wismut, Kadmium anzuwenden, deren Schmelzpunkt zwischen 6o und i oo° C liegen (Woodsches Metall, Lip:ouztzmetall und ähnliche). Diese Metallegierung soll den Hohlraum zwischen dem Ventilschaft i und dem Aluminiummantel z ausfüllen, so daß in geschmolzenem Zustand eine metallische, gut wärmeleitende Schicht ohne Luftspalt zwischen dem schlechter leitenden Stahl des Ventilschaftes und dem gut leitenden Aluminium hergestellt ist.
• Es ist vorgesehen, je nach Bedarf die Metallegierung nach ihrem Schmelzpunkt auszuwählen, je nachdem eine Kühlung schon bei niedriger oder :erst bei höherer Temperatur notwendig ist. So kann auch an Stelle einer Legierung der obengenanaten Metalle eines dieser Metalle allein Verwendung finden, so z. B. Zinn oder Blei, je nachdem dies die Betriebstemperatur ,ratsam erscheinen läßt.
• Ein bedeutender Vorteil des Verfahrens ist der, daß die wärmeabführende Legierung durch äußere Temperaturen der Luft unter dem Gefrierpunkt nicht beeinflußt wird, wodurch alle Vorteile der Luftkühlung beibehalten werden. Auch hat dieses Verfahren den Vorteil der Einfachheit gegenüber der Kühlung hohler Ventilkörper durch Wasser, Öl oder Salzfüllungen.
• Es läßt sich andererseits die wärmeabführ#-ade Wirkung des Verfahrens noch erhöhen, dadurch, daß der Ventilkörper hohl geböhrt wird und das hohle Ventil mit der obengenannten Metallegierung oder einem geschmolzenen Metall ausgefüllt wird, daß ferner in dem Aluminiumrippenmantel 2 ein Draht (oder Rohr) 5 von sehr großer Wärmeleitfähigkeit (also z. B. Kupfer oder Silber) eingeschmolzen oder eingepreßt wird., welcher in den hohlen Ventilkörper hineinragt und, umspült von der flüssigen Metallegierung, die Wärme noch wirksamer aufnehmen und nach außen in den Aluminiummantel 2 ableiten kann.
• . Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Wärme von dein schlechteren Wärm.eleite-(S'tähl);- der als- Ventilkörper unvermeidlich ist, auf den erheblich besseren Wärmeleiter, der in Gestalt eines Aluminiumrippenkörpers die Wärme an die Luft abgeben soll, weitergeleitet wird. Der hierzu nötige Zwischenleiter muß dann aus Metall sein, denn Luft leitet fast nicht, und infolge der verschiedenen Wärmeausdehnung von Stahl und Aluminium kann nur ein flüssiges Metall den Zweck erfüllen, als Zwischenleiter zu dienen. Daß dann grundsätzlich die beiden Bauteile Stahlkörper und Rippenmantel von vornherein durch .einen Spalt getrennt werden können, anstatt daß man genötigt wäre, sie kostspielig einzupassen, ist ein weiterer Vorteil der Erfindung.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Auslaßventil für luftgekühlte Brennkraftmaschinen, dessen Stahlschaft außerhalb des Ventilgehäuses mit einem mit Kühlrippen versehenen Mantel aus einem Werkstoff von guter Wärmeleitfähigkeit (z. B. Aluminium, Elektron oder Kupfer) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stahlschaft (i) des Ventils und dem Mantel (2) ein Zwischenraum vorgesehen ist, der mit einer Metallegierung von niedrigem Schmelzpunkt (Blei-, Zinn-, Zink-, Kadmium-, Quecksilberlegierung, Woodsches Metall, Lipowitzlegierung o. dgl.) angefüllt ist.
2. 2. Auslaßventil nach Anspruch i mit hohlgebohrtem Ventilschaft und mit in dem Hohlraum eingeschlossener, leicht schmelzender Metallegierung, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Rippenmantel (2) eingesetzter Draht (5 oder ein Rohr) von guter Wärmeleitfähigkeit (z. B. Aluminium, Elektron oder Kupfer) in den Hohlraum des Ventilschaftes hineinreicht und von der leicht schmelzenden Metalllegierung umspült ist.